Влияние комплексных удобрений на рост проростков пшеницы сорта "Новосибирская 15"

Размещено на http://www.allbest.ru/

Влияние комплексных удобрений на рост проростков пшеницы сорта «Новосибирская 15»

Шиколов Вячеслав Николаевич

Содержание

Введение

Глава 1. Обзор литературы

1.1 Влияние комплексных удобрений

1.2 Влияние минеральных удобрений

1.2.1 Азотные удобрения

1.2.2 Фосфорные удобрения

1.2.3 Калийные удобрения

Глава 2. Методы и объекты исследования

2.1 Объекты исследования

2.1.1 Биологические особенности пшеницы

2.1.2 Биологические особенности ячменя

2.1.3 Биологические особенности овса

2.2 Определения влияния комплексных удобрений

2.3 Биометрические методы исследования

2.4 Безопасность жизнедеятельности

2.5 Охрана окружающей среды

Глава 3. Результаты исследования

3.1 Влияние удобрений на энергию прорастания и всхожесть пшеницы, ячменя и овса

3.2 Влияние комплексных удобрений на рост корней и проростков пшеницы, ячменя и овса

Выводы

Литература

Введение

Важнейшим фактором интенсификации сельскохозяйственного производства является химизация, в частности широкое применение удобрений. Удобрения, повышая урожай растений, изменяют содержание в них сахаров, белков, жиров и других показателей, которые служат важнейшей качественной характеристикой урожая. Следовательно, правильное и эффективное использование удобрений способствует не только получению высокого урожая, но и улучшению его качества, что приводит к увеличению производства сельскохозяйственной продукции.

Правильное применение удобрений способствует увеличению содержания в урожае важных для человека элементов питания.

Внедрение научно обоснованных способов их применение позволит повысить не только урожай зерновых, технических культур, но и их качество.

Целью работы являлось изучение влияния комплексных удобрений на рост проростков пшеницы.

В задачи работы входило:

1. исследование влияния удобрений на энергию прорастания и всхожесть пшеницы.

2. исследование влияния удобрений на рост корней и проростков пшеницы.

Глава 1. Обзор литературы

1.1 Влияние комплексных удобрений

Комплексными называются удобрения, содержащие в сочетании и разнообразном соотношении два, три, и более элементов питания: азота, фосфора, калия, магния и микроэлементов.

Их подразделяют на двойные (содержащие два компонента - фосфорно - калийные, азотно- фосфорные, азотно- калийные) и тройные (азотно- фосфорно - калийные).

В зависимости от способов получения комплексные удобрения подразделяют на сложные, сложно- смешанные и смешанные, а по агрегатному состоянию - на твердые и жидкие.

Сложными называются удобрения, содержащие не менее двух элементов питания, получаемые в едином технологическом процессе при химическом взаимодействии аммиака, фосфорной, азотной и серной кислот, плава нитрата аммония, фосфорита или апатита, калийных солей и других исходных компонентов. Эти удобрения совершенно лишены балластных веществ и, естественно, обладают высокой концентрацией элементов питания. Производство таких удобрений требует исходных веществ высокой химической чистоты, вследствие чего оно обходится дороже, чем получение обычных туков из природного сырья со многими примесями. Длительное применение балластных удобрений отрицательно сказывается на агрохимических свойствах почвы. В частности, от них повышается осмотическое давление почвенного раствора, что в известной степени затрудняет поглощение питательных веществ и воды корнями.

Состав сложных удобрений строго постоянен, но соотношение ионов, образующих их химическую формулу, не всегда удовлетворяет земледелие. Учитывая то, что формула химического соединения не может быть изменена произвольно, так как она является в данном случае совершенно стабильной, с этим надо считаться. Поэтому нередко сложные удобрения приходится дополнять или смешивать с другими, простыми удобрениями.

Основным «сырьем» для производства сложных удобрений служат газообразный и жидкий синтетический аммиак, чистая жидкая фосфорная кислота, азотная кислота, хлористый калий, синтетическая мочевина и другие продукты химической промышленности.

Аммофос. Очень ценное сложное концентрированное удобрение-NH4H2PO4, которое получают при частичной нейтрализации фосфорной кислоты аммиаком: NH3+H3PO4=NH4H2PO4. Содержит 11-12% азота и от 46 до 60% фосфора (P2O5). Каждый центнер аммофоса заменяет не менее 2,5ц стандартного суперфосфата первого сорта и 0,35ц аммиачной селитры, а всего-2,85ц простых туков. В производстве это дает значительную экономию материалов для упаковки удобрения, а в хозяйствах - сокращение расходов на перевозку, хранение и внесение его в почву. По средним данным итогов 18 опытов с яровой пшеницей, поставленным в географической сети Научного института по удобрениям и инсектофунгицидам (НИУИФ), при разных дозах азота и фосфора аммофос давал заметно большую прибавку в урожае зерна, чем суперфосфат, дополненный азотным удобрением. Аммофос благодаря широкому отношению между азотом и P2O5 можно с успехом применять и в качестве припосевного рядкового удобрения под хлопчатник, картофель и зерновые культуры.

Диаммофос. Диаммофос - весьма концентрированное сложное удобрение. Центнер его заменяет почти 3ц суперфосфата и до 0,6ц аммиачной селитры, а всего до 3,6ц простых туков. Растения отзываются на него совершенно так же, как на смесь концентрированного суперфосфата и аммиачной селитры, если доза азота и фосфора в ней выровнены. Используют в качестве припосевного удобрения для зерновых хлебов и овощных культур.

Нитрофоски. Действие нитрофосок, как правило, более эффективно в равных дозах NPK, чем тукосмеси.

В серии экспериментов на дерново-подзолистой почве было установлено, что доступность растениям азота, фосфора и калия из нитрофосок несколько выше, чем из суперфосфата в смеси с аммиачной селитрой и хлористым калием. Вероятно, это объясняется более равномерным распределением в почве гранул комплексного удобрения. Отмечено, что в почве фосфаты нитрофосок менее подвержены ретроградации, чем суперфосфата. Отмечалось также лучшее развитие корневой системы озимой пшеницы, ячменя и увеличение ее адсорбционной поверхности по нитрофоске, что способствовало повышению урожайности культур.

Сложные удобрения значительно улучшают качество белкового комплекса пшеницы по ферментативным фракциям - альбуминам и глобулинам и по соотношению клейковинообразующих фракции - глиадинов и глютелинов.

Учитывая большое разнообразие почвенно-климатических зон нашей страны, а также биологические и сортовые особенности зерновых культур, необходимо применять сложные удобрения с разным содержанием питательных веществ. Определяющим элементом питания в этих удобрениях, влияющим на качество сельскохозяйственных растений, является азот. Причем ход и характер биохимических процессов в растениях и технологические качества зерна в сильной степени зависят от соотношения азота и фосфора в удобрениях. Установлено, что фосфор влияет на азотный обмен и при недостатке его в растениях синтез белка замедляется

При ограниченном азотном и повышенном фосфорном питании снижается количество белкового азота. Следовательно, для получения высокого урожая зерна хорошего качества важно не только обеспечить растения элементами питания, но и выдержать их оптимальное соотношение.

В ВИУА изучалось влияние разных форм сложных удобрений на качество яровой пшеницы в зависимости от соотношения питательных элементов в них.

В результате проведенных исследований установлено, что эффективность всех форм сложных и простых удобрений по отношению к неудобренному варианту оказалось более высокой. Самой эффективной формой удобрения был карбо- аммофос при повышенном содержании в нем азота (2:1+К). содержание белка по этому удобрению с преобладанием азота было на 3% выше, чем по другим формам сложных удобрений. Значительно (на 9 -10%) возрастало и количество сырой клейковины.

С повышением уровня фосфорного питания (карбоаммофос 1:2+К) урожай зерна, содержание белка и сырой клейковины были такими же, как и в вариантах с выровненным соотношением питательных веществ. При этом растения выносили наибольшее количество фосфора, однако коэффициент его использования был самым низким. Наоборот, по карбоаммофосу, с преобладанием азота над фосфором, коэффициент использования был самым высоким. Внесение удобрений под яровую пшеницу, сопровождающееся увеличением белка в зерне, изменяло его фракционный состав. По всем вариантам с удобрениями в сравнении с контролем повышалось количество труднорастворимых фракций.

Биологическая ценность белков пшеницы зависит от содержания и сбалансированности аминокислотного состава. Известно, что белки пшеницы, обеспечивая высокие технологические свойства теста, в то же время недостаточно полноценны в пищевом отношении. В них мало содержится таких незаменимых аминокислот, как лизин, триптофан, метионин. Повышенный уровень азотного питания создает условия для формирования зерна с высоким содержанием проламинов, что отражается на увеличении количества глутаминовой кислоты и пролина по сравнению с другими формами удобрений. Содержание лизина мало меняется от условий питания в белке яровой пшеницы. По действию на содержание незаменимых аминокислот в спелом зерне пшеницы из всех форм удобрений лучшей является нитроаммофоска.

Улучшение качество зерна ячменя и пшеницы отмечалось также при внесении сложных удобрений, в которых азот преобладал над фосфором [Виноградова].

Формы удобрений с выровненным соотношением питательных веществ оказывали одинаковое влияние на качество ячменя. При внесении нитрофоски с соотношением питательных веществ 2:1:1 содержание белка в зерне увеличивалось на 0,7- 0,8%.

Интенсивность накопления питательных веществ в ячмене больше зависит от соотношения элементов питания, чем от форм удобрений. Жидкие сложные удобрения оказали большее влияние на усвоение и накопление фосфорсодержащих соединений только в начале вегетации ячменя. При лучшей обеспеченности ячменя азотом отмечено более интенсивное поглощение фосфора и его превращение в органические соединения.

Влияние полифосфатов на фосфорный обмен. Согласно современным представлениям, важная роль в метаболизме фосфора не только у низших (водоросли, грибы), но и у высших растений отводится минеральным полифосфатам, накапливающимся в виде кислот растворимых, а также щелочерастворимых соединений.

Физиолого - биохимические функции минеральных полифосфатов в высших растениях обусловлены макроэргической природой этих соединений. Полифосфаты выполняют функцию запаса фосфора и энергии при различных неблагоприятных для роста растений условиях.

Минеральные полифосфаты были обнаружены во фракциях кислоторастворимых и кислотонерастворимых соединений корней растений ячменя в условиях их питания высокополимерным полифосфатом калия.

Использование в качестве источника фосфорного питания полифосфорных удобрений оказало влияние также на содержание других фосфорных соединений, имеющих важное значение в фосфорном обмене. В листьях растений ячменя на вариантах с полифосфатом аммония выше содержания общего фосфора. В кислоторастворимой фракции возросло содержание органической части за счет увеличения сахарофосфатов и нуклиотидов - фосфоросодержащих соединений, активно используемых растениями в обмене. Использование в качестве источника фосфорного питания полифосфорных удобрений приводит к накоплению в листьях ячменя лабильных фосфорных соединений, в том числе таких, как минеральные полифосфаты. Накопление минеральных полифосфатов сопутствовало активным ростовым процессам, связанным с энергетическими затратами.

1.2 Влияние минеральных удобрений

Влияние урожая зависит от многих факторов, и одним из важнейших является обеспечение посевов культурных растений питательными веществами.

Большинство почв от природы содержит слишком мало доступных растениям азота, фосфора и калия, а часто также магния и иногда меди, бора, марганца, цинка, молибдена и кобальта. Кроме того, значительную часть почв необходимо регулярно известковать для устранения обусловленной климатом кислотности, приводящей при усилении к тяжелым расстройством питания.

С урожаем из почвы выносятся значительные количества питательных веществ, из которых лишь часть может быть возвращена в почву в составе органических удобрений. К этому же нужно добавить потери вследствие вымывания, улетучивания в виде газов или фиксации питательных веществ. Только внесение дополнительных питательных веществ растений в виде минеральных удобрений позволяет возместить вынос с урожаем и потери питательных веществ, а также эффективно повысить уровень содержания питательных веществ в почве и обеспечить оптимальное питание культурных растений.

Мероприятия по удобрению при современных условиях производства осуществляются главным образом через почву, как преобразователь и хранилище питательных веществ почвы.

Возможность целенаправленного регулирования системы удобрения создается обратной связью с регулируемыми объектами - почвой и культурой, которые изменяются под влиянием мероприятий по удобрению.

Почвы и культурные растения - это объекты не только системы удобрения, но и всей системы производства растениеводческой продукции. Между системой удобрения и другими частными системами происходит многостороннее взаимодействие.

Поступление питательных веществ происходит главным образом с минеральными удобрениями. Необходимое поступление органического вещества должно обеспечиваться внесением соломы и выращиванием кормовых культур.

Вместе со специализацией производства растительных продуктов внедряются такие рациональные способы применения минеральных удобрений, как внесение РК- удобрений в запас в сочетании с применением твердых и жидких азотных удобрений на средних и хороших пахотных почвах или применение полных сложных удобрений на песчаных пахотных и на почвах постоянных кормовых угодий.

Применение минеральных удобрений при правильном выполнении - это одно из наиболее быстродействующих и эффективных средств повышения производства продуктов растениеводства. Оно требует хороших специальных знаний для получения максимально возможного экономического эффекта. В очень многих случаях целесообразно еще больше увеличить количество вносимых удобрений. Однако было бы неправильно применять чрезмерно большие дозы удобрений, потому что этим снижается полезное действие удобрений и наряду с величиной урожая может особенно пострадать его качество. При использовании минеральных удобрений важно всегда учитывать их тесное взаимодействие с другими мероприятиями. Только путем правильного сочетания всех мероприятий, направленных на улучшение роста растений и точного учета природных и экономических условий, можно добиться высокой эффективности применения минеральных удобрений.

Действие удобрений выражается в увеличении валовых урожаев и повышении качества растительных продуктов, поглощении питательных веществ культурными растениями и во влиянии на плодородие почв.

Наибольшее влияние оказывают химический состав, а именно форма связи питательных веществ и сопутствующие компоненты минеральных удобрений, а также физические свойства удобрения (жидкое, твердое, размер и свойства частиц) и технология кондиционирования.

1.2.1 Азотные удобрения

Из минеральных удобрений наибольшее значение для получения высококачественного зерна имеют азотные. Они способствуют повышения в зерне количества белка и клейковины, улучшению его хлебопекарных качеств. Однако важными факторами выступают дозы и сроки внесения. Обычно с увеличением доз и применением удобрений ближе к фазе колошения количество общего и белкового азота в зерне заметно возрастает.

По эффективности различных доз азотных удобрений при осеннем внесении их в почву, влияние азота на качество зерна начинает проявляться только при дозах, превышающих 40-60 кг/га.

В засушливые годы действие азотных удобрений проявляется при меньших дозах, а во влажные - при больших.

Результаты многочисленных опытов научно - исследовательских учреждений показывают, что при однократном внесении умеренных доз азотных удобрений под озимую и яровую пшеницу растения не обеспечиваются этим элементом питания на протяжении всей своей вегетации. При внесении же высоких доз (90-120 кг/га) пшеница страдает от избытка азота в начале развития. Кроме того, часть удобрений вымывается в подпахотные горизонты и безвозвратно теряется, особенно на легких по механическому составу почвах. Для гарантированного получения высокого урожая и хорошего качества зерна необходимо дробное применение азотных удобрений.

Ранневесенние или осенняя подкормка ими озимой пшеницы во всех почвенно - климатических зонах обеспечивает значительные прибавки урожаев.

По данным опытов, некорневая подкормка мочевиной в начале колошения повышало содержание белка на 0,7%, а при внесении этого же удобрения через 12 - 15 дней - на 0,9%; подкормка аммиачной селитрой в более поздний срок несколько меньше повышало содержание белка - 0,6%; чем в более ранний срок - 0,8%.

Наиболее надежным приемом повышения качества зерна пшеницы является дробное внесение азота по фазам развития растений: осенью, весной и в период формирования зерна.

1.2.2 Фосфорные удобрения

Фосфорным удобрениям принадлежит большая роль в повышении урожая и качестве зерна. Действие фосфорных удобрений не однозначно: в одних случаях они улучшают качество зерна, в других не оказывают влияние и, на конец, могут сказаться отрицательно. Положительный эффект они дают лишь рои правильном соотношения азота и калия, находящихся в почве и вносимых вместе с удобрениями.

Растения наиболее чувствительны к недостатку фосфора в самом раннем возрасте, когда их слаборазвитая корневая система обладает низкой усваивающей способностью. Отрицательные последствия от недостатка фосфора в этот период не могут быть исправлены последующим (даже обильным) фосфорным питанием. Поэтому обеспечение растений фосфором с начала вегетации имеет исключительно важное значение для роста, развития растений и формирования урожая, хотя наибольшее поглощение его происходит в период интенсивного роста вегетативных органов.

За вегетационный период растения потребляют из почвы с 1 га от 20 до 60 кг P2O5. Больше фосфора в зерне и гораздо меньше в соломе, поэтому значительная часть усвоенного растениями фосфора вместе с зерном и другой товарной продукций отчуждается из хозяйства. Для пополнения его запасов в почве требуется внесение фосфорных удобрений. Кроме того, если запасы азота в почве пополняются за счет фиксации азота воздуха, то в отношении фосфора нет других источников для его пополнения в почвах, кроме фосфорных удобрений. Этим определяются высокая потребность в фосфорных удобрениях и большое значение их для повышения урожаев. Потребность в фосфорных удобрений особенно возрастает при достаточном обеспечении растений азотом.

При рядковом внесении гранулированного суперфосфата в смеси с семенами урожай зерна у озимых хлебов повышался на 3 ц/га. Яровая пшеница и ячмень давали от этого же приема 2,3 ц/га дополнительного зерна.

Кислый суперфосфат даже при кратковременном контакте с семенами(2ч) снижает всхожесть яровой пшеницы и ячменя.

При нормальных дозах и соотношениях азота, фосфора и калия фосфорные удобрения способствуют увеличению содержания белка в зерне.

1.2.3 Калийные удобрения

Калийные удобрения снижают содержание азота в зерне пшеницы и увеличивают содержание крахмала в нем. Действие возрастающих доз калийных удобрений на крахмальность зерна аналогично влиянию азотных удобрений на количество белка: вносимый в почву калий в первую очередь используется на формирование вегетативной массы растений и лишь в дальнейшем возрастающие дозы его расходуются на накопление запасных веществ семян. Поэтому при сильном приросте урожая содержание крахмала мало увеличивается, и на оборот, при слабом приросте урожая наблюдается значительно больший прирост крахмала в зерне. Таким образом, действие удобрений на величину урожая и его качество (содержание крахмала, белка) устанавливаются обратные соотношения: при повышении содержания белка - снижается количество крахмала.

Калийные удобрения, внесенные полностью до посева дают наибольший эффект.

минеральный удобрение пшеница

Глава 2. Объекты и методы исследования

2.1 Объекты исследования

Объектами исследования служили проростки пшеницы, выращенные в условиях рулонной культуры.

2.1.1 Биологические особенности яровой пшеницы

Яровая пшеница из всех зерновых культур наиболее требовательна к условиям произрастания. Это объясняется некоторыми ее биологическими особенностями. Прежде всего, после всходов пшеница растет медленно. По приросту ассимиляционной поверхности в первые дни после всходов она значительно уступает ячменю. Это обуславливает большую чувствительность пшеницы к неблагоприятным факторам по сравнению с другими зерновыми культурами. Кроме того, основная масса корней располагается в пределах пахотного слоя на глубине до 30 см, предельная глубина их проникновения редко превышает 50-60 см. Поэтому влагу и питательные вещества пшеница может использовать только верхних горизонтов почвы [Андреева, Родман, 2001].

Лучшие почвы для возделывания пшеницы - черноземы, хорошо обеспеченные влагой и питательными веществами. Неплохо растет пшеница на каштановых, особенно темно-каштановых почвах, серых лесных, имеющих пониженное потенциальное плодородие. Мало пригодны для пшеницы дерново-подзолистые почвы, пшеница снижает урожаи на кислых почвах с реакцией почвенного раствора рН 5,5-4,5.

Также плохо переносит солонцеватые почвы со щелочной реакцией почвенного раствора.

Культура в целом не требовательна к теплу, хорошо растет и развивается при умеренных температурах. Потребность в воде довольно высокая. На образование 1 г сухого вещества растения расходуют более 400 г воды.

Биологические особенности по периодам развития в условиях Восточной Сибири заключаются в следующем.

Посев - всходы. Пшеница не требовательна к теплу, особенно в первые периоды роста. Семена ее способны прорастать при температуре +1-2°С. энергичное прорастание пшеницы и появление всходов проходит при температуре +8-12°С. при влажности почвы более 40% от НВ зерно быстро прорастает, вбирая в себя влагу, более высокая влажность ускоряет процесс прорастания. Сумма среднесуточных положительных температур, необходимая для появления всходов, составляет 111-159°С. период от посева до всходов колеблется от 11 до 18 дней в зависимости от увлажнения и температуры почвы. При посеве во влажную, теплую почву всходы появляются на 6-8-ой день. Сортовые особенности не влияют на продолжительность этого периода.

Для роста корневой системы оптимальная температура ниже, чем для наземной части. Поэтому в прохладные весны всходы получаются более крепкими за счет лучшего развития корневой системы, а при быстром повышении температуры сразу после посева отношение массы корней к массе наземной части ухудшается. Это приводит к ослаблению растений, их изреживанию. Кроме того, резкое повышение температуры поверхности почвы до 35-40°С вызывает термический ожог всходов.

Всходы - кущение. Фаза кущения наступает через 10-14 дней после всходов.

Сумма эффективных температур за период всходы-кущение колеблется по различным зонам и сортам от 90 до 200°С. количество осадков от всходов до кущения составляет 13,4-33,4 мм.

В фазе кущения пшеница требует большого количества влаги, в это время начинается формирование колоса и закладка колосков. При недостатке влаги в этот период сильно уменьшается длина колоса и число колосков. Из общего суммарного расхода влаги за всю вегетацию пшеница использует от посева до кущения не более 5-7%, а в фазе кущение 15-20%. Период кущения в зоне тайги и подтайги длится 20-22 дня, в лесостепи и степи -35-36 дней.

Наиболее благоприятная температура воздуха для кущения составляет 7-12°С. (Куперман Ф.М.,1953)

На интенсивность кущения существенно влияет минеральное питание. На повышенном фоне пшеница кустится лучше. Крупное зерно, имея большой запас питательных веществ по сравнению с мелким дает большее число побегов.

Кущение -- выход в трубку -- колошение. Зачаточный стебель с узлами и зачаточным колосом развивается у пшеницы в фазе кущения.

К моменту развития 4-6 листьев у пшеницы начинает удлиняться нижнее междоузлие (отрезок стебля между стеблевыми узлами). Одновременно начинает развиваться зачаточный колос, расположенный над стеблевыми узлами. Когда нижнее междоузлие достигает длины 3-5 см, отмечается фаза выхода в трубку.

За время выхода в трубку и колошения пшеница потребляет 50-55% от общего расхода влаги за вегетационный период. Недостаток элементов питания резко снижает урожай. Период 15-20 дней перед колошением-цветением является критическим и определяет высоту урожая.

Длительность периода кущение-колошение по различным зонам колеблется от 25 до 41 дня.

Колошение - восковая спелость. За начало колошения принимают момент, когда из верхнего листового влагалища появляется одна треть колоса. Через 2 дня после колошения начинается цветение с колосков средней части колоса. В отличие от других зерновых культур цветки у пшеницы раскрываются рано утром и закрываются вечером. В каждом колоске могут развиваться 3-5 цветков и в благоприятные годы они формируют полноценное зерно.

В период цветения пшеница наиболее чувствительна к пониженным и повышенным температурам воздуха. Заморозки (минус 1-2°С) могут повредить пыльцу и завязь пшеницы, в результате чего не произойдет оплодотворение и зерно не сформируется. Опасны суховеи и недостаток влажности почвы.

Колос цветет 4-12 дней. Через 1-2 дня после цветения прекращается рост стебля в высоту, приостанавливается нарастание вегетативной массы, идет интенсивный рост зерновки в длину и быстро увеличивается в ней содержание воды, происходит налив зерна. В этот период пшеница требовательна к влаге.

Когда зерно в период налива примет присущую ему форму и величину, запасные вещества зерновки переходят в нерастворимое состояние, наступает созревание зерна.

Различают три фазы спелости: молочную, восковую и полную.

Молочная спелость- начало фазы созревания зерна. Растения в это время еще сохраняют зеленую окраску, стебли желтеют только снизу. Зерно уже сформировано, но сохраняет зеленый цвет. При надавливании из него выступает бело-молочная жидкость, содержащая 40-60% воды.

Восковая спелость- зерно желтеет, приобретает восковидную консистенцию, содержание влаги снижается до 35-40%. В это время уже прекращается накопление органического вещества в зерне.

Полная спелость- зерно твердеет, влажность снижается до 20-22%. Чувствительность зерна к заморозкам падает по мере созревания. В фазе молочной спелости пшеница может быть повреждена при температуре минус 2°С, а в середине восковой спелости- при минус 2,5-4°С, а в более поздние фазы- при минус 13-16°С.

В период созревания пшеница более требовательна к теплу. В Восточной Сибири температура воздуха вслед за колошением от декады к декаде снижается, и пшеница не вызревает даже при длительном отсутствии заморозков.

Яровая пшеница - растение длинного дня, поэтому продуктивность вегетационного периода изменяется не только в зависимости от тепла и влаги, но и при продвижении ее посевов с севера на юг.

Продуктивность периода колошение -восковая спелость определяется температурным режимом и условиями увлажнения и не зависит от длины дня.

Характеристика сорта «Новосибирская 15». Оригинатор - Сибирский НИИ растениеводства и селекции. Год введения в Госреестр - 2003. Разновидность лютесценс (колос безостый, белый, колосковые чешуи неопушённые, зерно красное). Куст прямостоячий. Стебель средней толщины, прочный, полый. Лист имеет среднее опушение в период кущения. Сорт узколистый. Флаговый лист с сильным восковым налётом. Цвет листа близок к тёмно-зелёному. Колос цилиндрический, средней плотности. Остевидные отростки короткие, размещены на 1/4 колоса. Нижняя колосковая чешуя с коротким зубцом прямой формы и слабым опушением внутренней стороны. Плечо прямое, средней ширины. Зубец короткий, прямой. Зерновка яйцевидной формы с относительно неглубокой бороздкой, хохолок короткий Сорт раннеспелый, вегетационный период 67-78 дней, созревает на 3-9 дней раньше районированных сортов. Устойчив к полеганию и прорастанию зерна на корню. Среднезасухоустойчив. На инфекционном фоне сорт устойчив к пыльной головне, умеренно восприимчив к твёрдой головне, средне поражается бурой ржавчиной и мучнистой росой. Масса 1000 зёрен до 40 г. Натура зерна 774 г/л. Содержание белка до 19,0 %, клейковины до 39,0 % с качеством I группы (70 ед. ИДК). Сила муки 446 е.а., объём хлеба 730 см³. Общая хлебопекарная оценка 4,4 балла. Хлебопекарные качества отличные. Сорт внесён в группу сильных пшениц [15 Грязнов А.А. Характеристика реестровых сортов основных зерновых и крупяных культур, допущенных к использованию в Уральском регионе: Учебное пособие / А.А. Грязнов. - Челябинск, 2009. - 159 с.].

2.2 Определение влияния жидких комплексных удобрений

В эксперименте использовались следующие жидкие комплексные удобрения: «Агрикола аква Форвард», «Крепыш», «Биогумус», и в качестве контроля бралась вода. Состав удобрения представлен в таблице 1.

Таблица 1. Состав комплексных удобрений

Агрикола
Элемент	Количество, %
Азот	1,5
Фосфор	0,8
Калий	0,8
Гумат натрия	0,2
+ микроэлементы: бор, медь, цинк и марганец
Крепыш
Азот	3
Фосфор	1,5
Калий	3
Органическое вещество
Биогумус
Соли гуминовых кислот	1,7
Азот	1,5
Калий	0,3
Фосфор	0,2

В исследовании применялись рекомендованные концентрации растворов удобрений.

Для лабораторной оценки влияния комплексных удобрений исследуемых генотипов пшеницы использовали рулонный метод оценки проростков (Каталог мировой коллекции ВИР. Ячмень..., 1991).

Отобранные семена помещались в чашки Петри с добавлением растворов удобрений и водой (контролем). Согласно Госту 12038 - 84 на третьи сутки определялась энергия прорастания в процентах. Далее семена заворачивались в рулоны фильтровальной бумаги и ставились в стаканы с теми же растворами. На седьмые сутки определялась всхожесть тоже в процентах.

Время экспозиции проростков в рулонах мы ограничили до десяти суток.

По прошествии десяти суток рулоны разворачивали и проводили необходимые измерения (линейных размеров). Помещение в рулоны уже проращенных зерен обусловлено тем, что в случае непосредственного проращивания семян в растворах удобрений за небольшой промежуток времени (10 дней) было бы невозможно получить проростки.

Для эксперимента отсчитывали 3 пробы по 50 штук семян в каждой.

2.3 Биометрические методы исследования

Статистическая обработка материала проводилась вариационно-статистическим методом (Рокицкий 1973) и с помощью пакета программ Microsoft Excel.

В работе рассчитывались:

1. Средняя арифметическая (х) по формуле x = ?x_i/n,где n- число наблюдений.

2. Среднее квадратичное отклонение (?), по формуле:

? =v ?(х_i-х)?/(n-1),

где (n-1) - число степеней свободы.

3. Ошибка среднего (m_х), по формуле: m_х= ?/vn

4. Коэффициэнт вариации - среднее квадратическое отклонение, выраженное в процентах от среднего значения признака, т.е.

С= 100· ?/х

При помощи коэффициента изменчивости можно судить о степени различия в колебании разных признаков как в пределах одной совокупности, так и разных совокупностей независимо от единиц измерения разных сопоставляемых признаков.

На основании величины коэффициента изменчивости можно установить характеристику изменчивости, например, по следующей схеме: коэффициент изменчивости до 5% - изменчивость слабая; 6--10%- умеренная; 11-- 20% - значительная; 21--50%- большая; 50% и больше - очень большая

2.4 Безопасность жизнедеятельности

Техника безопасности - система организационных мероприятий и технических средств, предотвращающих воздействие на работающих опасных производственных факторов.

Охрана труда - система обеспечения безопасности жизни и здоровья работников в процессе трудовой деятельности, включающая правовые, социально-экономические, организационно-технические, социально-гигиенические, лечебно-профилактические и другие мероприятия.

Любой работник, допущенный к производственным операциям до начала работы обязан изучить правила техники безопасности и безопасные методы с электроустановками.

Перед началом работы в химической лаборатории работникам обязаны провести инструктаж по безопасным методам работы. Студент, не изучивший правил техники безопасности и не прошедший инструктажа, к выполнению лабораторных работ не допускается.

Необходимо:

- работать в белом халате;

- закрепленное за студентом рабочее место содержать в чистоте и порядке;

- проверить исправность нагревательных приборов, вентиляции, защитных средств;

- работать с летучими ядовитыми веществами только под вытяжным шкафом;

- переливать приготовленные реактивы в склянки с надписями;

- использовать при работе с кислотами, щелочами или ядовитыми реактивами цилиндры или пипетки с грушей, ватный тампон;

- надевать при работе с едкими веществами предохранительные очки, резиновые перчатки и фартуки;

- сливать кислые и щелочные реактивы в раковину только после нейтрализации;

- пользоваться при нагревании горючих и летучих реактивов водяными банями;

- тушить огонь при возгорании легковоспламеняющихся жидкостей углекислотным огнетушителем, песком;

- выключать все электроприборы при внезапном отключении тока;

- при возгорании проводов немедленно их обесточить, тушить огонь углекислотным огнетушителем или покрывалом их асбеста;

- с ртутными термометрами работать осторожно;

- после окончания работы привести в порядок рабочее место и сжать дежурному.

Запрещается:

- держать в лаборатории пищевые продукты, пить воду из химической посуды;

- работать с разбитой посудой, пользоваться реактивами из склянок без надписей;

- оставлять без присмотра приборы и электрооборудование;

- нагревать горючие и летучие вещества на открытом огне или вблизи пламени;

- лить воду в кислоту при приготовлении растворов кислот.

Действенной мерой предупреждение несчастных случаев от поражения электрическим током является постоянный контроль за состоянием изоляции электрических установок. Состояние изоляции проверяют в новых установках, в установках после ремонта и модернизации и после длительного перерыва в работе.

При несчастных случаях в химической лаборатории необходимо оказать первую помощь (см. таблицу)

Таблица 2. Первая помощь при несчастных случаях в химической лаборатории.

Возможные несчастные случаи	Первая помощь
Порезы стеклом	Удалить осколок стекла, вытереть рану чистой сухой марлей или ватой, присыпать порошком белого стрептоцида и завязать.
Ранение с сильным кровотечением	Остановить кровь перевязкой выше места ранения (толстенной каучуковой трубкой), забинтовать и отправить на ближайший медицинский пункт.
Ожог раскаленным предметом	Смазать обожженное место или насыщенным раствором КМnО4 или сульфидиновой эмульсией.
Ожог водным паром или кипящей водой	Помощь та же, что и при ожоге раскаленным предметом
Ожог концентрированными кислотами	Тщательно смыть кислоту водой под краном, после чего смазать обожженное место слабым раствором (5-10%) двууглекислой содой NaНСО3 или присыпать порошком этой соды
Ожог глаз концентрированными кислотами	Тщательно промыть глаз 2%- ным раствором NaНСО3 .
Ожог глаз крепкими щелочами NаОН, КОН, NН4ОН	После тщательного промывания глаз водой, промыть их слабой кислотой (25%-ный раствор борной или уксусной кислоты).
Ожог жидким бором	Промыть пораженное место водой и слабым раствором аммиака. Поставит компресс из 1%-го раствора карболовой кислоты.
Отравление лабораторными газами (окислы азота, бром, аммиак и др.)	Немедленно вывести отравленного на чистый воздух, если нужно, сделать искусственное дыхание и дать кислород. При отравлении бором и хромом, а так же йодом, осторожно вдыхать пары аммиака из 10%-го раствора NН4ОН. Хорошо провентилировать помещение.
Отравление кислотами (НСl, HNO3, СН3СООН)	Принимать во внутрь суспензию магнезии, молоко, вода с мукой.
Отравление щелочами (NаОН, КОН, NН4ОН, Nа2СО3, К2СО3)	Принимать во внутрь 5%-ную уксусную кислоту, лимонную кислоту или сок лимона.

2.5 Охрана окружающей среды

2.5.1 Мероприятия по охране окружающей среды при возделывании пшеницы

Охрана природы - система мер, направленных на поддержание рационального взаимодействия между деятельностью человека и окружающей природной средой, обеспечивающих сохранение и восстановление природных ресурсов, предупреждающих вредное влияние результатов деятельности общества на природу и здоровье человека. Всё это делается в интересах настоящего и будущих поколений людей. Эти мероприятия должны научно обосновываться, и могут осуществляться на разных уровнях.

Важной проблемой является разработка специального закона об экологической безопасности России. Впервые право на благоприятную окружающую среду закреплено в новой Конституции РФ (ст. 42).

В законе РФ от 2002 г. «Об охране окружающей среды» после общих положений идет специальный раздел, «Право граждан на здоровую и благоприятную окружающую среду».

В ст. 11 этого закона сказано, что каждый гражданин имеет право на охрану здоровья от неблагоприятного воздействия окружающей природной среды, вызванного хозяйственной или иной деятельностью.

Человек при возделывании яровой пшеницы, используя земельные, водные, растительные, животные и энергетические ресурсы обеспечивает себя, в первую очередь, пищей, оказывая на природу большое воздействие, чем в любой другой деятельности.

Технология возделывания пшеницы включает следующие операции: основная обработка почвы (вспашка), предпосевная обработка почвы (боронование и предпосевная культивация), а также внесение органоминеральных удобрений и обработка различными химическим препаратами. Все приемы обработки, применяемые при выращивании пшеницы обеспечивают крошение, рыхление и оборачивание обрабатываемого слоя, а также подрезание корневой системы сорняков, заделку удобрений и растительных остатков. Оптимальные сроки и способы внесения удобрений в той или иной степени определяют доступность для растений питательных элементов, характер их закрепления почвой и другие показатели

Возделывание яровой пшеницы сопряжено с использованием большого количества сельскохозяйственной техники (тракторов, комбайнов), различных сельскохозяйственных орудий, многократно воздействующих на почву (бороны, культиваторы, плуги и т.п.), что вызывает её уплотнение.

Уплотненная почва становится податливой к водной, ветровой и другим видам эрозии. Уплотнение сопровождается истиранием почвы. Особенно неблагоприятно использование колесных тракторов. Увеличение твердости почвы при уплотнении в колее в 1,5-2 раза препятствует нормальному прорастанию семян, развитию корневой системы, обусловливает мелкую заделку семян, в связи с этим глубина заложения узла кущения растений оказывается недостаточной. Часть семян остается на поверхности. Все это приводит к снижению зимостойкости и засухоустойчивости растений.

Яровая пшеница очень чувствительна к засоренности посевов и, следовательно, важный резерв обеспечения высоких устойчивых урожаев пшеницы и повышение качества зерна - эффективная борьба с сорняками [21].

Совместное произрастание культурных и сорных растений вызывает определенные экологические взаимоотношения, которые выражаются в конкуренции за условия жизни (влагу, свет, элементы минерального питания и др.).

Многообразие факторов, определяющих продуктивность полевых культур, оказывает определенное влияние и на степень вредоносности сорных растений. Вредоносность сорного компонента агрофитоценоза может изменяться в зависимости от обилия и видового состава сорняков, биологических особенностей их роста и развития, почвенно-климатических условий и ряда других факторов, которые должны учитываться в системе регулирующих мероприятий.

Сорные растения затрудняют выполнение многих сельскохозяйственных работ. Зерно с примесью плодов и семян полыни горькой, плевела опьяняющего, ярутки полевой и некоторых других сорняков не рекомендуется использовать для пищевых целей. При попадании в корма вегетативных органов и семян молоко и мясо приобретают неприятный вкус.

Интенсивность конкурентных отношений между культурным и сорным компонентами агрофитоценоза во многом зависит от биологических особенностей видов, образующих агрофитоценоз. Сильным конкурентным воздействием характеризуются виды сорняков, имеющие экологическую общность с культурными растениями, хорошо приспособленные к совместному произрастанию в посевах яровой пшеницы. Произрастая в посевах сельскохозяйственных культур, сорняки оказывают интенсивное конкурентное воздействие на культурные растения, заметно снижают эффективность применения удобрений, мелиоративных мероприятий, прогрессивных систем обработки почвы, что приводит к снижению урожая и ухудшению его качества, заметному снижению экономической и энергетической эффективности производства сельскохозяйственной продукции.

Уровень конкуренции сорняков зависит от времени их совместного произрастания с культурой, интенсивности нарастания биомассы, фотосинтетической активности, формы листовой поверхности, скорости роста корневой системы, интенсивности поглощения питательных веществ, воды, света, воздуха, устойчивости к неблагоприятным факторам, а также от аллелопатического взаимодействия с культурными растениями [24].

Вынос питательных веществ из почвы с урожаем неизбежный и постоянный процесс. Поскольку яровая пшеница потребляет питательные вещества в разных пропорциях, то неоднократное высевание культуры на одном и том же участке земли, прежде всего, истощает запасы того питательного вещества, в котором пшеница больше всего нуждается.

Бороться с истощением почвы можно путём внесения минеральных и органических удобрений. Более того, внесение удобрений не только предотвращает истощение почвы, но и значительно увеличивает её плодородие.

Помимо удобрений химическая промышленность мира поставляет сельскому хозяйству во всевозрастающем масштабе различные пестициды, применяемые для борьбы с сорняками, вредителями и болезнями сельскохозяйственных культур. Эти препараты могут накапливаться в выращиваемой продукции, участвовать в пищевых цепях, снижать плодородие почвы, вызывать гибель полезной фауны, почвенных микроорганизмов.

Проблема загрязнения окружающей среды в связи с интенсификацией сельского хозяйства имеет глубоко диалектический характер. С одной стороны, неупорядоченное применение пестицидов и минеральных удобрений приводит к загрязнению окружающей среды (загрязнятются поверхностные и грунтовые воды, повышается в них содержание нитратов, сульфатов, хлоридов и других соединений выше допустимого уровня). С другой стороны, грамотное их применение обеспечивает получение высоких урожаев и тем самым позволяет сберечь большие площади от распашки, сохраняя естественные ландшафты [25]

2.5.2 Защита окружающей среды от негативных последствий сельскохозяйственного производства

В настоящее время интенсификация сельского хозяйства приводит к необратимым изменениям в почве, в том числе и к уплотнению. Самовосстановление почвы протекает очень медленно, поэтому появилась необходимость в защите окружающей среды.

Разуплотнение почвы достигается приемами минимализации обработки. Это осуществляют за счет сокращения числа механических обработок по уходу за чистыми парами с помощью применения эффективных гербицидов для борьбы с сорняками и уменьшения глубины основных обработок в севообороте. При использовании комбинированных агрегатов, выполняющих несколько технологических операций по обработке почвы и посеву культур (АКП-2,5, АКП-5), и зерновых стерневых сеялок (СЗС-6, СЗС-12) уменьшается распыление почвы и снижается интенсивность эрозионных процессов. При использовании колесных тракторов, рекомендуется снижать давление в шинах. Важно своевременно проводить основную обработку почвы, в противном случае ухудшается аэрация, снижается водопроницаемость, нарушается водный, тепловой и др. режимы почв.

Еще один из приемов снижения уплотнения - внесение высоких доз органических удобрений. Они способствуют устранению уплотняющих деформаций почвы, повышают упругость почвенных агрегатов, улучшают структуру почвы, увеличивают её буферность [25].

Рассматривая опыт применения удобрений можно сделать вывод, что одним из главных условий уменьшения отрицательного влияния удобрений на окружающую среду при интенсивном их использовании является совершенствование технологии их внесения (равномерность, сроки, способы, глубина заделки и др.). Следует отметить, что при правильном применении, минеральные удобрения являются косвенным фактором очищения среды. Улучшая развитие растений, их фотосинтез, они тем самым усиливают поглощение главного отброса всех промышленных и других предприятий - углекислого газа, а также и от других вредных соединений.

Остаточные количества пестицидов загрязняют почву и накапливаются в растениях. Очистка почвы от этих препаратов происходит медленно. Для стимуляции разложения вносят специальные вещества, поглощающие или разлагающие их. Но главное решение данной проблемы - прекращение использования пестицидов, устойчивых к разложению, применение в основном препаратов с меньшей устойчивостью.

К важным мерам снижения загрязнения почвы пестицидами относится выведение новых сортов и гибридов растений, устойчивых к болезням и вредителям, использование химической обработки семян, внесение достаточного количества органических и минеральных удобрений при равномерном их распределении, соблюдение всех необходимых зональных приемов, расширение биологических методов борьбы [26].

Таким образом, пшеница требовательна к факторам окружающее среды. На ее рост и развитие в большей мере влияет засоренность посевов, физическое состояние и наличие элементов питания в почве. Выбор правильного предшественника позволит сократить уровень засоренности и минимализировать механические обработки. Минимализация заключается в сокращении проходов техники, что снимает уплотнение. Одним из лучших предшественников для пшеницы является пар, возделывание по которому позволит использовать накопленную влагу, уменьшает засоренность посевов, из-за чего сокращается использование гербицидов и других средств химизации.

Глава 3. Результаты исследования

3.1 Влияние удобрений на энергию прорастания и всхожесть семян пшеницы

Семена пшеницы были заложены в чашки Петри. Энергию прорастания смотрели на третьи сутки после закладки опыта. Полученные данные представлены на рис. 1.

Рис. 1. Энергия прорастания (1 - «Агрикола», 2 - «Крепыш», 3 - «Биогумус», 4 - контроль).

На рисунке видно, что стимулирующее действие на энергию прорастания оказали все комплексные удобрения, так как значения превышают контрольные.

При этом, самое высокое значение у образцов обработанных удобрениями «Агрикола» - 80 % и «Биогумус» - 79 %, значение у образцов, обработанных удобрением «Крепыш» тоже выше контрольного и составило 58 %, против 51 %.

Таким образом, исследуемые комплексные удобрения оказали стимулирующее действия на энергию прорастания семян пшеницы сорта «Новосибирская 15.

По истечении трех суток семена закладывались в рулонную культуру для исследования их всхожести. Данные приведены на рис. 2.

Рис. 2. Всхожесть семян ((1 - «Агрикола», 2 - «Крепыш», 3 - «Биогумус», 4 - контроль).

Полученные результаты показывают положительное влияние комплексных удобрений на всхожесть пшеницы, ячменя и овса. Наибольшее стимулирующее действие на всхожесть семян оказало удобрение «Рост», пшеница (70 %) ячмень (30 %) и овес (55%). Влияние удобрения «Агрикола» на всхожесть семян исследуемых культур также было значительным (пшеница - 58 %, овес - 48 %, ячмень - 22 %). При этом всхожесть пшеницы в контроле составила 48 %, ячменя - 6 %, а овса 40 %.

Таким образом, использование комплексных удобрений для всех видов исследуемым культур оказало стимулирующее действие. Наиболее сильно удобрения стимулировали рост ячменя.

3.2 Влияние комплексных удобрений на рост корней и проростков пшеницы и ячменя

Данные результатов исследования изменение длины проростков представлены в таблице 3.

Таблица 3. Длина побегов пшеницы, ячменя и овса

Удобрение Вид	Рост	Агрикола	Контроль
	Длина, см	С, %	Длина, см	С, %	Длина, см	С, %
пшеница	8,3±0,11	13,6	8,2±0,12	12,4	8,1±0,09	13,0
ячмень	7,1±0,15	11,0	6,8±0,12	13,9	3,5±0,29	16,5
овес	8,0±0,13	12,2	7,8±0,10	13,1	7,3±0,15	12,9

Из таблицы 3 видно, что специфичность реакции вида сохраняется. Проростки пшеницы во всех трех растворах близки по значениям, которые колеблются от 8,1 до 8,3 см. Однако на длину проростков ячменя комплексные удобрения оказывают сильное стимулирующее действие. Длина проростков ячменя под действием удобрений варьирует от 6,3 до 7,0 см против 3,5 см в контроле. На овес удобрения также оказывают стимулирующее действие, но в меньшей мере, чем на ячмень. Длина проростков ячменя варьирует от 7,3 в контроле до 8,0 см.

Наибольшая длина проростков у всех культур сформировалась под действием удобрения «Рост».

Также в исследовании измерялась длина корней, которая представлена в таблице 4.

Таблица 4. Длина корней пшеницы, ячменя и овса

Удобрение Вид	Рост	Агрикола	Контроль
	Длина, см	С, %	Длина, см	С, %	Длина, см	С, %
пшеница	9,0±0,17	13,9	8,3±0,14	13,8	7,4±0,18	18,3
ячмень	7,8±0,22	15,4	6,8±0,20	12,6	4,0±0,58	28,9
овес	8,3±0,17	14,1	7,5±0,22	14,0	6,5±0,19	16,5

Анализируя таблицу 4, можно сказать, что зависимость длины корней от состава раствора такая же, как и у длины проростков. Пшеница и овес показали меньшую зависимость от удобрений, чем ячмень. Длина корней пшеницы составляла от 7,4 (в контроле) до 9,0 см («Рост»), а длина корней овса варьировала от 6,5 (в контроле) до 8,3 («Рост»). На рост корней ячменя удобрения оказывают сильное стимулирующее действие. Длина его корней варьировала от 6,8 до 7,0 см («Рост») против 4 см в контроле.

Таким образом, ячмень оказался более отзывчивым на внесение удобрений, чем пшеница и овес. Наибольшее стимулирующее действие на рост проростков и корней всех культур оказало комплексное удобрение «Рост», что объясняется наличием гумата в его составе, который стимулирует развитие корневой системы и рост проростка в целом.

Выводы

1. Комплексные удобрения заметно увеличивают энергию прорастания и всхожесть ячменя и овса.

2. Наиболее стимулирующее действие на рост проростков и развитие корневой системы оказало удобрение «Рост», в составе которого присутствует гумат.

Литература

1. Андреева И.И., Родман Л.С. Ботаника.- 2е изд., перераб. и доп.- М.: Колос, 2001-488с

2. Сурин Н.А. Ячмень Восточной Сибири. Красноярское кн. изд-во, 1977-102 с.

3. Трофмовская А.Я. Ячмень (эволюция, классификация, селекция ) Л.: Колос,1972-150 с.

4. Воронцова В.П. Яровая пшеница в Восточной Сибири.- М.: Россельхозиздат, 1987-80с

5. Богочков В.И. Овес в Сибири и на Дальнем Востоке.- М.: Россельхозиздат, 1986-127с